CN102365209A - 用于装袋机的配件分度器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种成形、填充和密封设备，所述设备包括给料器系统(600)、配件分度模块(650)和配件分度器(400)，所述配件分度器(400)构造和布置成将配件输送到配件施加器台。

Description

用于装袋机的配件分度器
技术领域
本发明总体涉及成形、填充和密封设备。更具体地，本发明涉及成形、填充和密封设备的改进。
背景技术
在包装工业中，成形、填充和密封设备是众所周知的。成形、填充和密封设备通常由许多元件构成，这些元件利用例如为食品或医疗产品的合适产品执行单独的成形、填充和密封容器的步骤。通常地，设备将一卷薄膜转变成柔性容器。设备利用食品或医疗产品填充柔性容器并且密封容器。设备可以进一步将配件(fitment)附装在柔性容器上。然而，常规的成形、填充和密封设备包含一些不稳定且容易磨损的元件，从而导致为了修理的停机时间的增加和/或在速度、效率或能源消耗方面达不到最佳。
发明内容
本发明涉及成形、填充和密封设备以及组成成形、填充和密封设备的各个元件。在一般实施例中，本发明提供了构造和布置成将配件转移到配件施加器(applicator)台的给料器系统、配件分度模块(indexing module)和配件分度器(indexer)。
在一个实施例中，本发明提供了一种配件分度器，其包括具有垂直滑动组件的垂直定位支座和附装到垂直滑动组件的水平配件定位组件。所述水平配件定位组件包括附装到托架的导向气动致动器组件。所述导向气动致动器组件构造和布置成以近似垂直于垂直滑动组件的运动方向的方向移动托架。
在另一个实施例中，本发明提供了一种垂直导向气动致动器装置，其包括无杆气动致动器，附装到无杆气动致动器的垂直滑动组件，以及附装到垂直滑动组件的附装支撑件。
在一个可选实施例中，本发明提供了一种水平配件定位组件，其包括具有气动致动器的导向气动致动器组件，附装到导向气动致动器组件的托架，附装到托架的真空管嘴，以及附装到托架的拾取针嘴(pick-up pinnozzle)。托架可以为L形状。
在一个实施例中，拾取针嘴包括渐缩的端部部分。拾取针嘴可以包括具有圆周凸缘的端部部分。圆周凸缘可以具有一个或多个平坦边缘。
在另一个实施例中，本发明提供了一种给料器系统，其包括支撑构架，附装到支撑构架的配件轨道组件，和附装到支撑构架的配件分度模块。配件分度模块可以通过导向气动致动器安装板附装到支撑构架。
所述配件轨道组件可以包括第一细长轨道、第二细长轨道、第三细长轨道和轨道端部引导件，其构造和布置成保持多个配件。配件轨道组件与支撑构架可以成一定角度，并且在距离支撑构架最远的配件轨道组件的端部处附装到配件分度模块。
在又一个实施例中，本发明提供了一种配件分度模块，其包括导向气动致动器和附装到气动致动器的致动器板。气动致动器构造和布置成朝向和远离气动致动器移动致动器板。致动器板可以限定弯曲部分，该弯曲部分构造和布置成接纳配件。
在一个可选实施例中，本发明提供了一种输送配件的方法。该方法包括提供给料器系统，所述给料器系统包括支撑构架、附装到支撑构架的配件轨道组件、和附装到支撑构架的配件分度模块。配件分度模块包括气动致动器和附装到气动致动器的致动器板。该方法还包括：向配件轨道组件添加至少一个配件；将配件供应到配件分度模块的致动器板中；以及降低容纳配件的致动器板。配件可以由配件分度器接纳，以便将配件输送到配件施加器台。
在另一个实施例中，本发明提供了一种在容器上施加配件的方法。该方法包括提供给料器系统，所述给料器系统包括支撑构架、附装到支撑构架的配件轨道组件和附装到支撑构架的配件分度模块，所述配件分度模块包括气动致动器和附装到气动致动器的致动器板。该方法进一步包括：向配件轨道组件添加至少一个配件；将配件供应到配件分度模块的致动器板中；降低容纳配件的致动器板；将配件置于配件分度器的拾取针嘴中；以及使用配件分度器将配件插到容器上。
本发明的一个优点是，提供了改进的用于成形、填充和密封容器的设备。
本发明的另一个优点是，提供了改进的用于密封容器的边缘(例如水平的)的设备。
本发明的再一个优点是，提供了改进的用于在容器上设置配件的设备。
本发明的又一个优点是，提供了改进的用于将配件从存储位置输送到配件施加器台的设备。
本发明的另一个优点是，提供了改进的用于将配件装载到配件分度器上的设备。
本文描述了其它的特征和优点，这些特征和优点从下面的详细描述和附图中将会显然看到。
附图说明
图1示出了本发明的一个实施例中密封钳口的俯视图；
图2A-2C示出了本发明的一个实施例中处于不同位置的密封钳口的侧视图；
图3示出了本发明的一个实施例中背托橡胶(back-up rubber)的侧视图；
图4A示出了本发明的一个实施例中上夹紧托架的俯视图；
图4B示出了本发明的一个实施例中下夹紧托架的俯视图；
图4C示出了本发明的一个实施例中夹紧托架和配件加热块组件的侧视图；
图4D示出了本发明的一个实施例中夹紧托架和配件加热块组件的后视图；
图5示出了本发明的一个实施例中配件加热块的正面透视图；
图6示出了本发明的一个实施例中温度探头或热电偶的侧视图；
图7示出了本发明的一个实施例中配件转移构架的正面透视图；
图8示出了本发明的一个实施例中配件施加器台的分解的正面透视图；
图9示出了本发明的一个实施例中施加器头部板组件的正面透视图；
图10示出了本发明的一个实施例中配件分度器的分解的正面透视图；
图11示出了本发明的一个实施例中拾取针嘴和真空管嘴组件的正面透视图；
图12A示出了本发明的一个实施例中附装支撑件的正面透视图；
图12B示出了本发明的一个实施例中托架的正面透视图；
图13示出了本发明的一个实施例中给料器系统和分度装置的分解的正面透视图；
图14示出了本发明的另一个实施例中配件轨道组件的细节的正面透视图。
具体实施方式
本发明涉及成形、填充和密封设备以及组成所述成形、填充和密封设备的元件。在可选的实施例中，成形、填充和密封设备可以包括构造和布置成将配件转移到配件施加器台的给料器系统、配件分度模块和配件分度器。配件施加器台随后将配件转移到包或容器上。这里描述的成形、填充和密封设备的各个元件相比常规的成形、填充和密封设备更加简化和流水线化，从而有效地将配件从振动料道转移至被施加在形成袋的塑料薄膜上。这使得配件在袋上的密封具有更高的可靠性和品质。
现在参考附图，特别参考图1和2A-2C，其中示出在本发明一个实施例中的密封钳口10。密封钳口10包括第一钳口支撑件20和第二钳口支撑件30。第一钳口支撑件20和第二钳口支撑件构造和布置成在操作过程中朝向和远离彼此运动。第一钳口支撑件20和第二钳口支撑件30可以用于在袋或包上形成侧接缝(例如封口)。密封钳口10能够产生足够厚的密封表面并且当被压在一起(例如自对准)时具有受限的运动，这造成了更加一致的直线或水平的封口。
第一钳口支撑件20包括容纳一个或多个凸肩螺栓(shoulder bolt)24(例如一个上螺栓和一个下螺栓)的第一钳口外壳22，每个凸肩螺栓24都附装到弹簧26。每个弹簧26都附装到密封垫28。例如，密封垫28可以是由硅橡胶制成的方形环。密封垫28可以沿第一钳口外壳22的整个长度延伸。如图2A-2C所示，第一钳口支撑件20朝向第二钳口支撑件30移动。这使得位于第一钳口外壳22内的密封垫28接触第二钳口支撑件30的端部。密封垫28压缩弹簧26从而密封垫28移动回到第一钳口外壳22中。这样，可以在密封垫28和第二钳口支撑件30的端部之间形成紧密密封。
第一钳口外壳22还包括压缩部件44，压缩部件44构造和布置在第一钳口外壳22的端部处或者靠近该端部。例如，压缩部件44可以位于第一钳口外壳22中的通道或保持件52内部。压缩部件44可以为任何合适的材料，例如橡胶，或者能够暴露在高热量下而不明显变形的其他合适的聚合材料。
在图3示出的实施例中，压缩部件44是具有倒圆的冠状部分46和平坦侧面48的背托橡胶。压缩部件44还具有一个或多个卡爪50以使得压缩部件44在通道52内部保持牢固。压缩部件44还包括在暴露的表面或侧面58上的尖端或尖状边缘54，其用于分离薄膜片从而产生袋或容器的边缘。
第二钳口支撑件30包括第二钳口外壳32。第二钳口外壳22还包括加热部件40，加热部件40用于加热它所位于的第二钳口外壳32的端部。可以手动或自动控制加热部件40从而加热第二钳口外壳32的端部到任何合适的温度。
第一钳口支撑件20和第二钳口支撑件30中的任一个或两者可以朝向彼此移动，从而在薄膜片位于第一钳口支撑件20和第二钳口支撑件30之间的情况下，将例如两片或更多片薄膜热压在一起以形成接缝(例如封口)。所述接缝可以形成由薄膜构成的容器的侧边缘，并且接缝的强度足以使得容器容纳液体。在一个可选的实施例中，一个钳口支撑件可以移动而相对的钳口支撑件保持静止。
在一个操作性实施例中，两片分开的薄膜放置在第一钳口支撑件20和第二钳口支撑件30之间。第一钳口支撑件20和第二钳口支撑件30朝向彼此移动，因而压缩在密封垫28和第二钳口支撑件30的端部之间的薄膜片。压靠第二钳口外壳32的上和下密封垫28将袋或包的薄膜片保持在期望的位置，同时压缩部件44将薄膜片挤压进入加热部件40。更具体地，当压力导致密封垫28逆着螺栓24压缩弹簧26时，压缩部件44接触薄膜片并且挤压薄膜片至抵靠第二钳口外壳32的加热部件40。加热部件40被充分加热至导致两片薄膜在新形成的接缝处永久地或可分离地附接于彼此。
应注意，压缩部件44的暴露侧面58是接触薄膜片并且将薄膜片推入到加热部件40中的表面。在这方面，暴露侧面58协助产生沿着被密封薄膜的边缘的近似笔直的密封接缝。压缩部件44的从其边缘到尖状边缘54的宽度可以代表形成在薄膜的边缘上的接缝的厚度，并且可以是任何合适的宽度。压缩部件44的尖状边缘54协助切割薄膜片从而形成具有接缝的分离的容器边缘。
现在参考图4A-4D和图5，其中示出了本发明的一个实施例中的配件加热块组件100。配件加热块组件100包括配件加热块102，其限定了用于容纳一个或多个加热管(heating cartridge，未示出)的一个或多个通道110。加热管可以是能够将配件加热块100加热到期望的温度的任何合适的加热装置。配件加热块102还包括用于容纳一个或多个温度探头或热电偶的一个或多个通道120。图6示出了合适的温度探头或热电偶150。
如图4C-4D中示出的，可以将所述一个或多个温度探头装在温度探头外壳122内以便保护温度探头。温度探头外壳122可以通过上夹紧托架130和下夹紧托架140定位在适当的位置。上夹紧托架130可以用于与下夹紧托架140相结合以保持温度探头或温度探头外壳122静止不动。
如图4C-4D中示出的，下夹紧托架140可以使用任何合适的紧固机构例如螺栓142附装到配件加热块组件100。上夹紧托架130可以定位在温度探头外壳122上方并且使用任何合适的紧固机构例如螺栓136附装到配件加热块组件100。例如，上夹紧托架130和下夹紧托架140可以限定用于螺栓的一个或多个通道132，以便将夹紧托架130和140牢固地附装到配件加热块组件100。上夹紧托架130和下夹紧托架140也可以限定弧形部分134，以便当温度探头被定位在配件加热块102中时，温度探头可以安装在上夹紧托架130和下夹紧托架140之外。
常规的填充、成形和密封设备中的热电偶配线的故障通常导致6小时或6小时以上的停机时间。结合配件加热块102、温度探头和加热管使用上夹紧托架130和下夹紧托架140已经表明能够减少常规的填充、成形和密封设备中的标准热电偶配线的损坏或故障。这样，通过减少修理热电偶所花费的停机时间，节约了填充、成形和密封设备的运行成本并提高了运行效率。
如图5中更详细示出的，配件加热块102可以包括延伸部分160。延伸部分160可以为环状或牛眼状。例如，环的中央可以是凹陷的。在配件的放置操作过程中，配件加热块102的延伸部分160接触薄膜的一侧。
图7-14示出了配件转移组件的各种元件。图7示出了在本发明的一个实施例中的用于图8中示出的配件施加器台300的配件转移构架或外壳202。配件施加器台包括施加器板310和附装到施加器板310的一个或多个套管312。套管312可以用于使得施加器板310保持稳固地和牢固地附装到配件转移构架或外壳202。例如，来自外壳202的一个或多个柱状物204可以穿过施加器板310中的相应的孔口304并且定位在套管312内部。套管312可以使用任何合适的紧固机构例如一个或多个螺栓350附装到施加器板310。
施加器垫块314用于在施加器板310上牢固地支撑配件施加器320。配件施加器320可以使用任何合适的紧固机构例如一个或多个螺栓340附装到施加器垫块314。配件施加器320包括施加器头部板322。施加器头部板322可以通过一个或多个紧固机构例如销或螺钉342附装到配件施加器320。
如图8-9中进一步示出的，施加器头部324附装到施加器头部板322。施加器头部罩326附装到施加器头部324。施加器头部垫片328可以插入在施加器头部罩326和施加器头部324之间以提供不透气密封。
施加器头部板322可以限定能够附装到真空管的通道332，该真空管是真空组件(未示出)的一部分。施加器头部罩326可以构造和布置成与将要通过真空组件被吸入施加器头部324中的配件的一端相匹配。施加器324可以进一步附装到光纤装置330，光纤装置330用于探测配件是否附装到施加器头部324。
现在参考图10，其中示出了本发明的一个实施例中的配件分度器400。配件分度器400将配件402从初始配件保持件或存储装置输送到配件施加器台300。配件分度器包括垂直定位支座410。垂直定位支座410可以具有任何合适的布置从而为配件分度器400提供牢固和稳定的结构性支撑。
水平配件定位组件450通过垂直滑动组件430可滑动地附装到垂直导向气动致动器装置420。水平配件定位组件450构造和布置成以垂直于垂直滑动组件430的运动的方向沿轴向移动配件。
垂直导向气动致动器装置420附装到垂直定位支座410。垂直导向气动致动器装置420可以使用任何合适的紧固机构例如一个或多个螺栓或销422附装到垂直定位支座410。垂直滑动组件430包括可滑动地附装到垂直导向气动致动器装置420的基部或底座。垂直滑动组件430构造和布置成通过任何合适的机构例如无杆气压缸或致动器沿着垂直导向气动致动器装置420上下移动水平配件定位组件450。
水平配件定位组件450可以通过附装支撑件440(参见图12A)附装到垂直滑动组件430。水平配件定位组件450包括附装到附装支撑件440的导向气动致动器组件452。附装到导向气动致动器组件452的托架454(参见图12B)通过气压缸或致动器运动。托架454使用任何合适的紧固机构例如一个或多个螺栓或销456附装到导向气动致动器组件452。真空管嘴462附装到托架454的一端。
如图10-11中所示，拾取针嘴460附装到真空管嘴462。真空管嘴462构造和布置成提供穿过拾取针嘴460的真空。拾取针嘴460与真空管嘴462协作，以便当配件402从配件存储位置被一路输送到配件施加器台300时，拾取配件402并将配件402保持在拾取针嘴460的端部。
如前文所述，可以使用任何合适的安装组件包括垂直定位支座410将配件分度器400保持就位。在本发明的实施例中，安装组件可以包括用于为配件分度器提供稳固的基座的任何合适的构造。
现在参考图13-14，其中示出了本发明的一个实施例中的给料器系统600(例如振动器)。给料器系统600包括支撑构架610。配件轨道组件620使用任何合适的紧固机构例如一个或多个螺栓或销660附装到支撑构架610。配件轨道组件620可以由第一细长轨道622、第二细长轨道624、第三细长轨道626、第四细长轨道628和轨道端部引导件630组成，所述第一细长轨道622、第二细长轨道624、第三细长轨道626、第四细长轨道628和轨道端部引导件630构造和布置成保持例如沿着配件轨道组件的长度成一行的一个或多个配件632，如图14中所示。
给料器系统600还包括附装到支撑构架610的配件分度模块650。配件分度模块650可以通过导向气动致动器安装板652附装到支撑构架610。配件分度模块650还在轨道端部引导件630处或附近附装到配件轨道组件620的一端。
配件分度模块650包括致动器板654，致动器板654限定了用于部分地容纳配件的弯曲部分658。配件分度模块650包括气动致动器656，其构造和布置成向上和向下移动致动器板654或者朝向和远离配件分度模块650移动致动器板654。这样，配件分度模块650使得配件能够暴露于配件分度器400的拾取针嘴460和真空管嘴462，并且被拾取针嘴460和真空管嘴462拾取。
在一个实施例中，配件轨道组件620构造和布置成与支撑构架610成一定角度，使得容纳在配件轨道组件620中的一系列配件632能够由于重力从附装到支撑构架610的一端朝向具有轨道端部引导件630的一端移动。在另一个实施例中，配件轨道组件620包括空气或气体出口634，出口634向配件632喷出空气从而帮助将配件632推向轨道端部引导件630。
在操作过程中，气动致动器656向上移动致动器板654以便弯曲部分658恰好在所述一系列配件632的路径上。一个配件滑入到弯曲部分658中。然后，气动致动器656向下移动致动器板654以便配件632对准配件分度器400的拾取针嘴460。然后，配件分度器400将配件632输送到配件施加器台300，在配件施加器台300上配件可以被置于容器上。
应理解的是，对本文描述的当前优选实施例的各种改变和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。可以进行这些改变和修改而不会脱离本发明主题的精神和范围并且不会减少本发明的预期优点。因此，这些改变和修改旨在由所附权利要求覆盖。

Claims (30)

1.一种配件分度器，包括：
包含垂直滑动组件的垂直定位支座；和
附装到垂直滑动组件的水平配件定位组件。
2.根据权利要求1的配件分度器，其特征在于，所述垂直滑动组件可滑动地附装到垂直导向气动致动器装置，所述垂直导向气动致动器装置附装到所述垂直定位支座。
3.根据权利要求1或2的配件分度器，其特征在于，所述水平配件定位组件包括附装到托架的导向气动致动器组件，所述导向气动致动器组件构造和布置成以大约垂直于所述垂直滑动组件的运动方向的方向移动所述托架。
4.根据权利要求1或2的配件分度器，其特征在于，所述垂直导向气动致动器装置包括无杆气动致动器，附装到所述无杆气动致动器的垂直滑动组件，和附装到所述垂直滑动组件的附装支撑件。
5.一种垂直导向气动致动器装置，包括：
无杆气动致动器；
附装到所述无杆气动致动器的垂直滑动组件；和
附装到所述垂直滑动组件的附装支撑件。
6.一种水平配件定位组件，包括：
包含气动致动器的导向气动致动器组件；
附装到所述导向气动致动器组件的托架；
附装到所述托架的真空管嘴；和
附装到所述托架的拾取针嘴。
7.根据权利要求6的水平配件定位组件，其特征在于，所述拾取针嘴包括锥形的端部部分。
8.根据权利要求6或7的水平配件定位组件，其特征在于，所述拾取针嘴包括具有圆周凸缘的端部部分。
9.根据权利要求8的水平配件定位组件，其特征在于，所述圆周凸缘具有至少一个平坦边缘。
10.根据权利要求6-9中任一项的水平配件定位组件，其特征在于，所述托架为L形状。
11.一种给料器系统，包括：
支撑构架；
附装到所述支撑构架的配件轨道组件；和
附装到所述支撑构架的配件分度模块。
12.根据权利要求11的给料器系统，其特征在于，所述配件轨道组件包括构造和布置成保持多个配件的第一细长轨道、第二细长轨道、第三细长轨道和轨道端部引导件。
13.根据权利要求11或12的给料器系统，其特征在于，所述配件轨道组件与所述支撑构架成一定角度，并且在距离所述支撑构架最远的所述配件轨道组件的端部处附装到所述配件分度模块。
14.根据权利要求11-13中任一项的给料器系统，其特征在于，所述配件分度模块经由导向气动致动器安装板附装到所述支撑构架。
15.根据权利要求11-14中任一项的给料器系统，其特征在于，所述配件分度模块包括气动致动器和附装到所述气动致动器的致动器板。
16.根据权利要求15的给料器系统，其特征在于，所述气动致动器构造和布置成朝向和远离所述气动致动器移动所述致动器板。
17.根据权利要求15的给料器系统，其特征在于，所述致动器板限定一弯曲部分，所述弯曲部分构造和布置成接纳配件。
18.一种配件分度模块，包括：
气动致动器；和
附装到所述气动致动器的致动器板，所述气动致动器构造和布置成朝向和远离所述气动致动器移动所述致动器板。
19.根据权利要求18的配件分度模块，其特征在于，所述致动器板限定一弯曲部分，所述弯曲部分构造和布置成接纳配件。
20.一种输送配件的方法，所述方法包括：
提供给料器系统，所述给料器系统包括支撑构架、附装到所述支撑构架的配件轨道组件、和附装到所述支撑构架的配件分度模块，所述配件分度模块包括气动致动器和附装到所述气动致动器的致动器板；
向所述配件轨道组件添加至少一个配件；
将配件供应到所述配件分度模块的致动器板中；和
降低容纳配件的所述致动器板。
21.根据权利要求20的方法，其特征在于，还包括将配件置于配件分度器的拾取针嘴中。
22.根据权利要求20或21的方法，其特征在于，所述气动致动器构造和布置成朝向和远离所述气动致动器移动所述致动器板。
23.根据权利要求20-22中任一项的方法，其特征在于，所述致动器板限定一弯曲部分，所述弯曲部分构造和布置成接纳配件。
24.一种在容器上施加配件的方法，所述方法包括：
提供给料器系统，所述给料器系统包括支撑构架、附装到所述支撑构架的配件轨道组件、和附装到所述支撑构架的配件分度模块，所述配件分度模块包括气动致动器和附装到所述气动致动器的致动器板；
向所述配件轨道组件添加至少一个配件；
将配件供应到所述配件分度模块的致动器板中；
降低容纳配件的所述致动器板；
将配件置于配件分度器的拾取针嘴中；和
使用所述配件分度器将配件插到容器上。
25.根据权利要求24的方法，其特征在于，所述气动致动器构造和布置成朝向和远离所述气动致动器移动所述致动器板。
26.根据权利要求24或25的方法，其特征在于，所述致动器板限定一弯曲部分，所述弯曲部分构造和布置成接纳配件。
27.根据权利要求24-26中任一项的方法，其特征在于，所述配件分度器包括包含垂直滑动组件的垂直定位支座，和附装到所述垂直滑动组件的水平配件定位组件。
28.根据权利要求27的方法，其特征在于，所述垂直滑动组件可滑动地附装到垂直导向气动致动器装置，所述垂直导向气动致动器装置附装到所述垂直定位支座。
29.根据权利要求27或28的方法，其特征在于，所述水平配件定位组件包括附装到托架的导向气动致动器组件，所述导向气动致动器组件构造和布置成以大约垂直于所述垂直滑动组件的运动方向的方向移动所述托架。
30.根据权利要求27或28的方法，其特征在于，所述垂直导向气动致动器装置包括无杆气动致动器，附装到所述无杆气动致动器的垂直滑动组件，和附装到所述垂直滑动组件的附装支撑件。
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